本發(fā)明涉及一種機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置，主要應(yīng)用于汽車制動(dòng)時(shí)動(dòng)能的暫時(shí)存儲(chǔ)、汽車起動(dòng)或加速時(shí)能量的補(bǔ)充。

背景技術(shù)：

汽車制動(dòng)時(shí)，通過制動(dòng)器的制動(dòng)盤和摩擦片的摩擦作用，汽車行駛動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，直接造成能量的損耗。因此將汽車制動(dòng)時(shí)的能量加以回收，再釋放到汽車的動(dòng)力系統(tǒng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。目前存在的制動(dòng)能的回收方式主要通過電機(jī)將汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能、以電能的形式由電池儲(chǔ)存，存在能量轉(zhuǎn)換和效率低的問題，而且電池存在放電深度、使用壽命和污染環(huán)境的問題。為此，本發(fā)明提出一種機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置,能夠?qū)⑵囍苿?dòng)時(shí)耗散的部分動(dòng)能，經(jīng)過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)和無級(jí)減速傳動(dòng)，以機(jī)械能的形式存儲(chǔ)在高速旋轉(zhuǎn)的儲(chǔ)能飛輪中，在汽車起動(dòng)或加速時(shí)，重新補(bǔ)充到汽車的動(dòng)力系統(tǒng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置，是一種齒輪傳動(dòng)-無級(jí)變速-齒輪傳動(dòng)-儲(chǔ)能飛輪機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)從汽車傳動(dòng)軸到儲(chǔ)能飛輪之間的機(jī)械能轉(zhuǎn)移。通過調(diào)節(jié)兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)、無級(jí)變速裝置的變速范圍、儲(chǔ)能飛輪的材料和幾何尺寸，能夠改變制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的儲(chǔ)能量和工作范圍。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置，其特征在于：所述裝置采用兩級(jí)齒輪傳動(dòng)配合金屬帶式無級(jí)變速裝置，當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，動(dòng)能由汽車傳動(dòng)軸向儲(chǔ)能飛輪傳遞，利用儲(chǔ)能飛輪的增速儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量的回收；當(dāng)汽車重新起動(dòng)或加速時(shí)，儲(chǔ)能飛輪減速、儲(chǔ)存的能量重新補(bǔ)充到汽車傳動(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)能量的釋放，并通過電磁離合器的和傳動(dòng)軸離合器的結(jié)合和斷開，控制儲(chǔ)能飛輪和汽車傳動(dòng)軸之間的連通和斷開，從而實(shí)現(xiàn)能量回收和釋放裝置的啟動(dòng)或停止。

具體的，所述的機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置，其特征在于：包括汽車傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸離合器、第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪、第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪、電磁離合器、金屬帶式無級(jí)變速裝置、第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪、第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪、儲(chǔ)能飛輪；

汽車傳動(dòng)軸上設(shè)置有傳動(dòng)軸離合器，汽車傳動(dòng)軸與第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪同軸連接，第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪與第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪相互嚙合連接，第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪和金屬帶式無級(jí)變速裝置之間通過電磁離合器連接；

金屬帶式無級(jí)變速裝置另一路與第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪連接，第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪和第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪相互嚙合連接，第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪與儲(chǔ)能飛輪同軸連接。

進(jìn)一步的，第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪上設(shè)置第一級(jí)傳動(dòng)支承軸，金屬帶式無級(jí)變速裝置上設(shè)置有無級(jí)變速支承軸和第二級(jí)傳動(dòng)支承軸，第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪通過第一級(jí)傳動(dòng)支承軸與電磁離合器連接；金屬帶式無級(jí)變速裝置通過無級(jí)變速支承軸與電磁離合器連接；金屬帶式無級(jí)變速裝置通過第二級(jí)傳動(dòng)支承軸與第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪同軸連接。

進(jìn)一步的，所述的機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置還包括儲(chǔ)能飛輪支承軸，儲(chǔ)能飛輪通過儲(chǔ)能飛輪支承軸與第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪同軸連接。

進(jìn)一步的，所述兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的各齒輪齒數(shù)、儲(chǔ)能飛輪材料、幾何尺寸可變，實(shí)現(xiàn)不同儲(chǔ)能量。

進(jìn)一步的，所述金屬帶式無級(jí)變速裝置傳動(dòng)比可變，可以改變儲(chǔ)能飛輪的調(diào)速范圍。

機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置的組成元件依次為：汽車傳動(dòng)軸—傳動(dòng)軸離合器—第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪—第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪—第一級(jí)傳動(dòng)支承軸—電磁離合器—金屬帶式無級(jí)變速裝置—無級(jí)變速支承軸—第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪—第二級(jí)傳動(dòng)支承軸—第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪—儲(chǔ)能飛輪—儲(chǔ)能飛輪支承軸。

本發(fā)明的工作過程，汽車制動(dòng)時(shí)：汽車傳動(dòng)軸→第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪→第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪→電磁離合器→金屬帶式無級(jí)變速裝置→第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪→第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪→儲(chǔ)能飛輪；汽車起動(dòng)或加速時(shí)，儲(chǔ)能飛輪→第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪→第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪→金屬帶式無級(jí)變速裝置→電磁離合器→第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪→第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪→汽車傳動(dòng)軸。具體的：

當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，裝在汽車傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)軸離合器斷開，隔離汽車傳動(dòng)軸與汽車動(dòng)力源之間的傳遞；同時(shí)，電磁離合器結(jié)合，連通汽車傳動(dòng)軸和儲(chǔ)能飛輪之間的動(dòng)力傳遞線路；調(diào)節(jié)金屬帶式無級(jí)變速裝置的傳動(dòng)比，汽車傳動(dòng)軸上的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)經(jīng)過第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪傳遞到第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪，然后經(jīng)過電磁離合器傳遞到金屬帶式無級(jí)變速裝置，然后傳遞到第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪、第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪，傳遞到與第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪同軸的儲(chǔ)能飛輪，經(jīng)過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的加速，儲(chǔ)能飛輪實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)。

當(dāng)汽車起動(dòng)或加速時(shí)，裝在汽車傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)軸離合器結(jié)合，汽車動(dòng)力源的動(dòng)力正常傳到汽車傳動(dòng)軸；同時(shí)，電磁離合器結(jié)合，連通汽車傳動(dòng)軸和儲(chǔ)能飛輪之間的動(dòng)力傳遞線路；調(diào)節(jié)金屬帶式無級(jí)變速裝置的傳動(dòng)比，儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)存的能量經(jīng)過第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪、第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪、金屬帶式無級(jí)變速裝置、電磁離合器、第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪、第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪，補(bǔ)充到汽車傳動(dòng)軸。

當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，傳動(dòng)軸離合器結(jié)合，同時(shí)電磁離合器斷開，汽車動(dòng)力源的動(dòng)力正常傳到汽車傳動(dòng)軸，而汽車傳動(dòng)軸的動(dòng)力不會(huì)傳到儲(chǔ)能飛輪。

有益效果：本發(fā)明提供的機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置，通過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)和金屬帶式無級(jí)變速傳動(dòng)裝置的聯(lián)合作用，采用兩次增速傳遞到儲(chǔ)能飛輪，由高速旋轉(zhuǎn)的儲(chǔ)能飛輪以機(jī)械能的形式儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)汽車傳動(dòng)軸和儲(chǔ)能飛輪之間的能量轉(zhuǎn)移，且儲(chǔ)能飛輪的儲(chǔ)能量大小、工作轉(zhuǎn)速范圍均可調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖中：汽車傳動(dòng)軸1、軸承座2、軸承3、第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪4、傳動(dòng)軸離合器5、第一級(jí)傳動(dòng)支承軸6、第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7、電磁離合器8、金屬帶式無級(jí)變速裝置9、第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10、第二級(jí)傳動(dòng)支承軸11、儲(chǔ)能飛輪12、儲(chǔ)能飛輪支承軸13、第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14、無級(jí)變速支承軸15。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置，包括汽車傳動(dòng)軸1、第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪4、傳動(dòng)軸離合器5、第一級(jí)傳動(dòng)支承軸6、第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7、電磁離合器8、金屬帶式無級(jí)變速裝置9、無級(jí)變速支承軸15、第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10、第二級(jí)傳動(dòng)支承軸11、第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14、儲(chǔ)能飛輪12、儲(chǔ)能飛輪支承軸13及各支承部位的軸承3和軸承座2；

汽車傳動(dòng)軸1上設(shè)置有傳動(dòng)軸離合器5，汽車傳動(dòng)軸1與第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪4同軸連接，第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪4與第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7相互嚙合連接，第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7和金屬帶式無級(jí)變速裝置9之間通過電磁離合器8連接；

金屬帶式無級(jí)變速裝置9另一路與第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10連接，第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10和第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14相互嚙合連接，第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14與儲(chǔ)能飛輪12同軸連接。

進(jìn)一步的，第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7上設(shè)置第一級(jí)傳動(dòng)支承軸6，金屬帶式無級(jí)變速裝置9上設(shè)置無級(jí)變速支承軸15和第二級(jí)傳動(dòng)支承軸11，

第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7通過第一級(jí)傳動(dòng)支承軸6與電磁離合器8連接；

金屬帶式無級(jí)變速裝置9通過無級(jí)變速支承軸15與電磁離合器8連接；

金屬帶式無級(jí)變速裝置9通過第二級(jí)傳動(dòng)支承軸11與第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10同軸連接；

還包括儲(chǔ)能飛輪支承軸13，儲(chǔ)能飛輪12通過儲(chǔ)能飛輪支承軸13與第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14同軸連接。

所述汽車傳動(dòng)軸1、第一級(jí)傳動(dòng)支承軸6、無級(jí)變速支承軸15、第二級(jí)傳動(dòng)支承軸11和儲(chǔ)能飛輪支承軸13上均設(shè)置有軸承3和軸承座2。

機(jī)械儲(chǔ)能式汽車制動(dòng)能量回收和釋放裝置的組成元件依次為：汽車傳動(dòng)軸—傳動(dòng)軸離合器—第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪—第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪—第一級(jí)傳動(dòng)支承軸—電磁離合器—金屬帶式無級(jí)變速裝置—無級(jí)變速支承軸—第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪—第二級(jí)傳動(dòng)支承軸—第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪—儲(chǔ)能飛輪—儲(chǔ)能飛輪支承軸。

本發(fā)明的工作原理如下：

汽車制動(dòng)時(shí)：汽車傳動(dòng)軸→第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪→第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪→電磁離合器→金屬帶式無級(jí)變速裝置→第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪→第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪→儲(chǔ)能飛輪；

汽車制動(dòng)時(shí)，裝在汽車傳動(dòng)軸1上的傳動(dòng)軸離合器5斷開，隔離汽車傳動(dòng)軸1與汽車動(dòng)力源之間的傳遞。同時(shí)，電磁離合器8結(jié)合，連通汽車傳動(dòng)軸1和儲(chǔ)能飛輪12之間的動(dòng)力傳遞線路。調(diào)節(jié)金屬帶式無級(jí)變速裝置9的傳動(dòng)比，汽車傳動(dòng)軸1上的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)經(jīng)過與之同軸的第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪4傳遞到第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7，然后經(jīng)過電磁離合器8傳遞到金屬帶式無級(jí)變速裝置9，然后傳遞到第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10、第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14，傳遞到與第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14同軸的儲(chǔ)能飛輪12，經(jīng)過兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的加速，儲(chǔ)能飛輪12實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)。

汽車起動(dòng)或加速時(shí)，儲(chǔ)能飛輪→第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪→第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪→金屬帶式無級(jí)變速裝置→電磁離合器→第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪→第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪→汽車傳動(dòng)軸。

汽車起動(dòng)或加速時(shí)，裝在汽車傳動(dòng)軸1上的傳動(dòng)軸離合器5結(jié)合，汽車動(dòng)力源的動(dòng)力可以正常傳到汽車傳動(dòng)軸1。同時(shí)，電磁離合器8結(jié)合，連通汽車傳動(dòng)軸1和儲(chǔ)能飛輪12之間的動(dòng)力傳遞線路。調(diào)節(jié)金屬帶式無級(jí)變速裝置9的傳動(dòng)比，儲(chǔ)能飛輪12儲(chǔ)存的能量經(jīng)過第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪14、第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪10、金屬帶式無級(jí)變速裝置9、電磁離合器8、第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪7、第一級(jí)傳動(dòng)大齒輪4，補(bǔ)充到汽車傳動(dòng)軸1。

汽車正常行駛時(shí)，傳動(dòng)軸離合器5結(jié)合，同時(shí)電磁離合器8斷開，汽車動(dòng)力源的動(dòng)力可以正常傳到汽車傳動(dòng)軸1，而汽車傳動(dòng)軸1的動(dòng)力不會(huì)傳到儲(chǔ)能飛輪12。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。